一种窄长条形钢板的双割炬同步火切方法与流程

1.本发明属于钢板加工技术领域，涉及一种窄长条形钢板的双割炬同步火切方法。


背景技术：

2.窄长条形钢板火切时，常因两长边热应力不均造成侧弯问题。为此，有公开文献表明，在两长边采用双割炬同步火切方法，可以有效减少窄长条形钢板两长边的热应力差异而对侧弯问题有所改善。但双割炬的火切工艺参数对热应力的影响非常密切，尤其是边部割炬和中部割炬因受环境温度、板厚等因素，其工艺参数的设定对减小热应力以及防止窄长条形钢板的侧弯问题至关重要。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种窄长条形钢板的双割炬同步火切方法，通过对双割炬的火切工艺进行优化，使窄长条形钢板的侧弯问题改善明显。
4.本发明的技术方案：
5.一种窄长条形钢板的双割炬同步火切方法，关键工艺步骤包括：
6.(1)将待火切钢板垫平；
7.(2)在钢板长度方向上设置两把火焰割炬，并使其在宽度方向上平行排列且相互距离为切割后窄长条形钢板需要的宽度，同时在每把割炬后面100mm距离设置一个温度计测量窄长条形钢板边部距割缝5mm处的温度；
8.(3)火切过程中控制两把割炬使用相同的切割速度进行同步匀速且平行的运动，同时选用的割炬型号和割嘴尺寸、气体种类及压力、割嘴与钢板表面的倾角等火切工艺参数一致，但割嘴与钢板表面的距离将根据两个温度计测量的温度差异进行调整：假设温度差为δt，对应割嘴与钢板表面的距离差为δh0，则温度高的一侧的割嘴距钢板表面的距离比温度低的一侧的割嘴距钢板表面的距离差δh＝δh0+0.1δt(1-exp(-0.1δt))，其中δh和δh0以mm计，δt以℃计，为正数；优先调整边部割炬，但要确保火焰焰芯距钢板表面的距离应不小于3mm；切割过程中不断调整合适的δh，使δt≤10℃，直至切割完毕。
9.优选地，步骤(3)中，切割过程中不断调整合适的δh，使δt≤5℃。
10.进一步地，火切开始时，调整边部割炬割嘴与钢板表面的距离比中部割炬割嘴与钢板表面的距离差δh
00
＝0.3tr+0.1t-3，其中t为钢板厚度，tr为室温，δh
00
和t以mm计，tr以℃计，然后再根据δt进行适当调整。
11.本发明的有益效果：本发明进行窄长条形钢板双割炬同步火切时，根据不同钢板厚度、环境温度等火切工况下窄长条形钢板侧边温度差的实测数据，通过调整割炬割嘴与钢板表面的距离远近可以控制温度差的范围，并建立经验性的调控模型。采用本发明提供的方法可快速调整窄长条形钢板火切过程中两侧的温度差，从而有效改善窄长条形钢板火切时的侧弯问题。本发明方法操作简单、易于实现，具有推广应用价值。
具体实施方式
12.下面用实施例进一步说明本发明的内容。
13.实施例1：
14.一种窄长条形钢板的双割炬同步火切方法，钢板厚度t为30mm，环境温度tr为10℃，关键工艺步骤包括：
15.(1)将待火切钢板垫平；
16.(2)在钢板长度方向上设置两把火焰割炬，并使其在宽度方向上平行排列且相互距离为切割后窄长条形钢板需要的宽度，同时在每把割炬后面100mm距离设置一个温度计测量窄长条形钢板边部距割缝5mm处的温度；
17.(3)火切过程中控制两把割炬使用420mm/min的切割速度进行同步匀速且平行的运动，同时都选用3#割炬、割嘴孔径为1.0mm，都采用丙烷和氧气切割、切割氧压力为0.6mpa，割嘴与钢板表面呈后倾、倾角均为15℃，其它火切工艺参数保持一致；火切开始时，按照边部割炬割嘴与钢板表面的距离比中部割炬割嘴与钢板表面的距离差δh
00
＝0.3tr+0.1t-3的经验公式，调整边部割炬割嘴与钢板表面的距离为10mm，中部割炬割嘴与钢板表面的距离为7mm，然后根据两个温度计测量的温度差异δt对割嘴与钢板表面的距离进行调整：火切150mm左右时，边部割炬后面的温度计测量的温度比中部割炬后面的温度计测量的温度低8℃，此时中部割炬割嘴与钢板表面的距离与边部割炬割嘴与钢板表面的距离的距离差δh0＝-3mm，按照温度高的一侧的割嘴距钢板表面的距离比温度低的一侧的割嘴距钢板表面的距离差δh＝δh0+0.1δt(1-exp(-0.1δt))的经验公式，调整边部割炬割嘴与钢板表面的距离为9.6mm，中部割炬割嘴与钢板表面的距离保持不变，仍为7mm；调整后，两个温度计测量的温度差异δt为2℃，之后按照调整后的火切参数直至切割完毕。
18.火切后，测得窄长条形钢板的侧弯在2mm范围内。
19.实施例2：
20.一种窄长条形钢板的双割炬同步火切方法，钢板厚度t为50mm，环境温度tr为-10℃，关键工艺步骤包括：
21.(1)将待火切钢板垫平；
22.(2)在钢板长度方向上设置两把火焰割炬，并使其在宽度方向上平行排列且相互距离为切割后窄长条形钢板需要的宽度，同时在每把割炬后面100mm距离设置一个温度计测量窄长条形钢板边部距割缝5mm处的温度；
23.(3)火切过程中控制两把割炬使用350mm/min的切割速度进行同步匀速且平行的运动，同时都选用4#割炬、割嘴孔径为1.25mm，都采用乙炔和氧气切割、切割氧压力为0.6mpa，割嘴均垂直于钢板表面，其它火切工艺参数保持一致，但割嘴与钢板表面的距离将根据两个温度计测量的温度差异进行调整：火切开始时，设定边部割炬和中部割炬割嘴与钢板表面的距离均为4mm，火切150mm左右时，边部割炬后面的温度计测量的温度比中部割炬后面的温度计测量的温度低15℃，按照温度高的一侧的割嘴距钢板表面的距离比温度低的一侧的割嘴距钢板表面的距离差δh＝δh0+0.1δt(1-exp(-0.1δt))的经验公式(此时中部割炬割嘴与钢板表面的距离与边部割炬割嘴与钢板表面的距离的距离差δh0＝0mm)，调整中部割炬割嘴与钢板表面的距离为5mm，边部割炬割嘴与钢板表面的距离为3.8mm；调整后，两个温度计测量的温度差异δt为5℃，之后按照调整后的火切参数直至切割完毕。
24.火切后，测得窄长条形钢板的侧弯在2mm范围内。
25.实施例3：一种窄长条形钢板的双割炬同步火切方法，钢板厚度t为100mm，环境温度tr为30℃，关键工艺步骤包括：
26.(1)将待火切钢板垫平；
27.(2)在钢板长度方向上设置两把火焰割炬，并使其在宽度方向上平行排列且相互距离为切割后窄长条形钢板需要的宽度，同时在每把割炬后面100mm距离设置一个温度计测量窄长条形钢板边部距割缝5mm处的温度；
28.(3)火切过程中控制两把割炬使用200mm/min的切割速度进行同步匀速且平行的运动，同时都选用6#割炬、割嘴孔径为1.75mm，都采用乙炔和氧气切割、切割氧压力为0.7mpa，割嘴均垂直于钢板表面，其它火切工艺参数保持一致；火切开始时，按照边部割炬割嘴与钢板表面的距离比中部割炬割嘴与钢板表面的距离差δh
00
＝0.3tr+0.1t-3的经验公式，调整边部割炬割嘴与钢板表面的距离为23mm，中部割炬割嘴与钢板表面的距离为7mm，火切150mm左右时，边部割炬后面的温度计测量的温度比中部割炬后面的温度计测量的温度高4℃，此时不再根据两个温度计测量的温度差异δt对割嘴与钢板表面的距离进行调整，按照设定的火切参数直至切割完毕。
29.火切后，测得窄长条形钢板的侧弯在1mm范围内。

技术特征：
1.一种窄长条形钢板的双割炬同步火切方法，其特征在于关键工艺步骤包括：(1)将待火切钢板垫平；(2)在钢板长度方向上设置两把火焰割炬，并使其在宽度方向上平行排列且相互距离为切割后窄长条形钢板需要的宽度，同时在每把割炬后面100mm距离设置一个温度计测量窄长条形钢板边部距割缝5mm处的温度；(3)火切过程中控制两把割炬使用相同的切割速度进行同步匀速且平行的运动，同时选用的割炬型号和割嘴尺寸、气体种类及压力、割嘴与钢板表面的倾角等火切工艺参数一致，但割嘴与钢板表面的距离将根据两个温度计测量的温度差异进行调整：假设温度差为δt，对应割嘴与钢板表面的距离差为δh0，则温度高的一侧的割嘴距钢板表面的距离比温度低的一侧的割嘴距钢板表面的距离差δh＝δh0+0.1δt(1-exp(-0.1δt))，其中δh和δh0以mm计，δt以℃计，为正数；优先调整边部割炬，但要确保火焰焰芯距钢板表面的距离应不小于3mm；切割过程中不断调整合适的δh，使δt≤10℃，直至切割完毕。2.根据权利要求1所述的一种窄长条形钢板的双割炬同步火切方法，其特征在于：步骤(3)中，火切开始时，调整边部割炬割嘴与钢板表面的距离比中部割炬割嘴与钢板表面的距离差δh
00
＝0.3t
r
+0.1t-3，其中t为钢板厚度，t
r
为室温，δh
00
和t以mm计，t
r
以℃计，然后再根据δt进行适当调整。3.根据权利要求1所述的一种窄长条形钢板的双割炬同步火切方法，其特征在于：步骤(3)中，切割过程中不断调整合适的δh，使δt≤5℃。

技术总结
一种窄长条形钢板的双割炬同步火切方法，两把割炬采用相同的切割速度、割炬型号和割嘴尺寸、气体种类及压力、割嘴与钢板表面的倾角等火切工艺参数，但根据窄长条形钢板切割后两侧边的温度差，对割炬割嘴与钢板表面的距离进行调整，使温度差在10℃甚至5℃以内，并建立两把割炬割嘴与钢板表面距离差的经验性调控模型。采用本发明提供的方法可快速调整窄长条形钢板火切过程中两侧的温度差，从而有效改善窄长条形钢板火切时的侧弯问题。本发明方法操作简单、易于实现，具有推广应用价值。具有推广应用价值。


技术研发人员：高擎 杨建华 刘喜锚 艾爱国 彭宁琦 雷辉 欧勇
受保护的技术使用者：湖南华菱湘潭钢铁有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/10/7